吕昌斌,赵文龙,韩春兰
(鸡西市水利勘测设计所,黑龙江鸡西 158100)
鸡西市区小塘坝除险加固设计中的体会及思考
吕昌斌,赵文龙,韩春兰
(鸡西市水利勘测设计所,黑龙江鸡西 158100)
文章就鸡西区小塘坝工程现存的问题,分别从土坝、溢洪道、放水洞和管理进行了具体的论述,并以造成危害进行了分析。最后从小塘坝现存的问题进行除险加固设计,并对新建管理设施提出合理化建议。
小塘坝;除险加固;体会;思考
鸡西市位于黑龙江省的东南部,地处长白山系完达山脉的老爷岭和张广才岭交汇地带,全市总面积2.2万km2,地形以山地丘陵为主体,属三江平原地貌中的一个单元。全市区共有一级支流3条,中型水库1座,小型水库9座,小塘坝30余座。
近几年,由于国家对粮食政策的调整,农民种粮积极性的提高,旱田改水田日益增多,使鸡西市区本不丰富的水资源更加短缺。小塘坝作为具有抗旱、蓄水、灌溉、防洪、养殖、餐饮为一体的工程越来越受到各级水利部门和农民的重视,根据鸡西市水务局和一些村屯的自身要求,通过对鸡西市区小塘坝进行实地踏察,并对这些小塘坝存在问题进行分析总结,然后有针对性地对这些小塘坝存在的安全隐患进行消险加固设计。
鸡西市区现有这些小塘坝大多建在20世纪60~70代,多数塘坝主要通过当地原农村生产队投工投劳和自筹资金建设,在这些塘坝建设时没有经过勘察设计,建成后也没有很好的管理维修养护,加之近些年小塘坝上游开荒种地,水土流失严重,使得大多数小塘坝淤积损毁严重,工程本身已经不能发挥其抗旱、蓄水、灌溉、防洪、养殖、餐饮等应有的作用。
1.2.1 土坝
鸡西市区现有这些小塘坝土坝都是均质坝,坝高在5~7 m不等,上下游边坡较陡,坝体断面不够,坝前无护砌,坝后无排水设施,坝体有渗水现象等隐患。
1.2.2 溢洪道
有些小塘坝在设计时没有设置溢洪道(如鸡西滴道区荣丰3队小塘坝),或是有设置溢洪道,但是溢洪道断面尺寸较小,同时溢洪道两侧挡墙已破损严重,挡墙基础埋置很浅,溢洪道出口消力池已被洪水冲刷全无,现有溢洪道已不能满足溢洪要求,同时如果溢洪道溢洪,会冲刷大坝底脚,危及大坝安全等隐患(如鸡西恒山区柳毛乡光明小塘坝)。
1.2.3 输水洞
鸡西市区现有这些小塘坝都有输水洞,但由于工程运行多年,无人管理,塘坝输水洞的启闭设备大多已经失灵或丢失,现已无法启闭闸门,同时输水洞本身渗漏严重,出口消能设施全无,汛前无法将坝前水位降至防洪安全水位一遇暴雨,将危及工程本身安全。
由于塘坝多建于山区,坡水比降较陡,工程现状标准低,库容小,基本上不具有调洪能力,而一旦失事,将会给下游的居民及耕地造成毁灭性的灾难,特别是有些小塘坝,在一个沟塘上所有的塘坝是串联布置的,一到雨季容易出现险情,一旦上游塘坝出现险情溃坝,下流塘坝工程也就很难不出现溃坝,将威胁下游人民群众生命财产安全,同时也加大了当地政府的防汛压力(如鸡西恒山区红旗乡胜利小塘坝)。
包括对现有坝基基础的勘察,对土坝两侧的山体勘察,对小塘坝库区现状地形测绘(1/500~1/5 000),对小塘坝现有建筑物测量(1/200~1/500)。
2.2.1 土坝设计
通过对小塘坝现状地形地物勘察测量,进行水库水文水利计算及调洪演算,确定土坝坝高。对于大坝坝顶高程未达到设计标准,大坝安全超高不足,坝身单薄,坝坡较陡。在消险过程中,主要是通过大坝的加高培厚,放缓坝坡。同时,根据坝体的稳定和防渗计算,对坝坡坡比、坝顶宽度,进行重新设计,必要时要在迎水坡加贴坡反滤层和硬覆盖,背水坡坝脚设置排水棱体等工程措施降低坝体侵润线的高度,增加坝体稳定。
2.2.2 溢洪道设计
按照校核洪水位泄洪标准设计溢洪道断面尺寸,根据设计泄洪流量核算消力池的池长和池深。对于未设置溢洪道的小塘坝,采取新建溢洪道,对于设置溢洪道但无法满足水库正常运行的小塘坝,采取翻建、拓宽、加深和加固等工程措施。
2.2.3 输水洞
按照满足水库下游农田灌溉要求设计输水洞的结构尺寸,对病险涵洞采取重建、改建,洞身加长加固及安装闸门启闭设备等工程措施。
2.2.4 新建管理设施
在小塘坝除险加固措施中应考虑增建必要的管理设施,包括设立水位观测设施、修建防汛公路、通讯设施等,这样有利于小塘坝的运行、管理及维护。
通过对小塘坝实施以上各项除险加固措施后,消除小塘坝的安全隐患,既保证了小塘坝本身的工程安全和效益的发挥,又保证了小塘坝下游人民群众生命财产安全,减小了当地政府的防汛压力。
TV64
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1007-7596(2011)04-0247-01
2011-01-05
吕昌斌(1977-),男,黑龙江鸡西人,工程师;赵文龙(1976-),男,黑龙江鸡西人,工程师;韩春兰(1968-),女,黑龙江鸡西人,助理工程师。